我国城市生活垃圾焚烧飞灰中高氯含量特性及其影响
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节能减排
我国城市生活垃圾焚烧飞灰中高氯含量特性及其影响
熊金磊
(上海市产业发展研究和评估中心,上海 200092)
摘要:我国城市生活垃圾中塑料与厨余垃圾占很大的比例,导致垃圾中含有大量的氯元素。氯元素的存在
使得垃圾在焚烧过程中释放二噁英等有毒气体,促进了重金属的挥发,对环境和人类健康造成威胁,因此
必须对飞灰进行资源化处理。常见的飞灰资源化处理方式是将飞灰制成建筑材料和路基材料,但是飞灰中
塑料中富含的有机氯以及厨余中大量的无机氯 盐,导致我国生活垃圾中的氯含量较高,约 17% 左 右。塑料类垃圾以有机氯为主,我国 PVC 塑料垃圾 占比超过垃圾总量的 30%,并且塑料制品中 PVC 的 含氯量最高,大约在 6.0%,其他塑料含氯量都较小。 无机氯主要来源于厨余垃圾,厨余垃圾中富含无机 氯盐,它和塑料一样,在原生生活垃圾中占比较高 (30% ~ 40%)。 1.2.2 焚烧炉主导炉型
收稿日期:2019-04-22 作者简介:熊金磊(1992-),男,河南开封人,硕士研究生,环评工程师,主要从事环境咨询、环境影响评价等工作。
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节能减排
中国资源综合利用
第6期
所以氯元素的存在将促进重金属的挥发,使得飞灰中 的二噁英和重金属含量增加,对环境和人类健康构成 了威胁。 1.2 高氯含量原因 1.2.1 原生生活垃圾中氯含量高
原因是流化床掺煤焚烧使得焚烧飞灰的性质向燃煤飞灰接近煤中少量矿物质的存在能够吸附重金属和氯化物蒸汽同时流化床的烟气流速比炉排炉高导致流化床焚烧炉飞灰量增大致使平均氯含量进一步降低
Vol.37,No.6 2019 esources Comprehensive Utilization
高含量的氯导致资源化处理存在一些困难,所以在进行资源化处理之前需要对飞灰进行脱氯预处理。常见
的脱氯预处理有水洗法和生物脱氯法。
关键词:城市生活垃圾;焚烧飞灰;氯含量;资源化;脱氯处理
中图分类号:X799.3
文献标识码:A
文章编号:1008-9500(2019)06-0117-03
DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2019.06.037
The Characteristics and Effects of High Chlorine Incineration Fly Ash of Municipal Solid Waste in China
Xiong Jinlei (Shanghai Industrial Development Research and Appraisal Center, Shanghai 200092, China) Abstract: Plastic and kitchen waste account for a large proportion of municipal solid waste in China, which leads to a large amount of chlorine in municipal solid waste. The existence of chlorine makes the release of dioxins and other toxic gases in the process of incineration, and promotes the volatilization of heavy metals, which creates a threat to the environment and human health. Therefore, it is necessary to reuse the fly ash. Common fly ash resource treatment is to make fly ash as building materials and roadbed materials, but the high content of chlorine in fly ash leads to resource processing difficulty. Therefore, before the resource treatment for fly ash, it is necessary to conduct the dechlorination of fly ash pretreatment. Common dechlorination pretreatment methods to fly ash are water washing and biological dechlorination. Keywords: municipal solid waste; incineration fly ash; chlorine content; reuse; dechlorination treatment
1 我国垃圾焚烧飞灰高氯含量的特点及原因
1.1 高氯含量的特点 氯含量高是我国飞灰的最大特点,可高达 30%。
飞灰中的氯可分为可溶氯与不可溶氯,即无机氯与有 机氯。在焚烧过程中,有机氯将全部转化为氯化氢气 体,无机氯由于具有较强的键能,将部分转化为氯化 氢,部分以氯化物的形式沉积在底灰中。通过 X 射 线衍射分析,以矿物相存在于飞灰中的氯化物主要是 NaCl、AlOCl、KCl、CaClOH 等,这些氯化物的大量 存在会为二噁英的生成提供氯源,促进二噁英类有毒 气体的生成。由于氯化物的熔沸点比一般氧化物低,
近年来,我国垃圾焚烧得到快速发展,生活垃圾 焚烧飞灰的无害化处理受到人们的日益关注。飞灰具 有和水泥、混凝土等相似的硅酸盐体系特性,使得利 用飞灰生产水泥等建筑材料和路基材料成为飞灰资源 化处理最广泛的途径 [1-2]。但是,飞灰中的氯含量较高, 使得在烧制水泥过程中烧制设备被腐蚀,水泥中重金 属大量挥发,还会引起混凝土中钢筋的锈蚀,影响水 泥的品质,限制了水泥产品的使用范围 [3-5]。当用作 路基材料时,飞灰中的氯可能会对土壤与地下水造成 污染。因此,需要对垃圾焚烧飞灰进行相应的除氯预 处理,才能继续进行资源化利用。